用實驗點亮真理之光

【摘要】數學學習對邏輯思維能力的要求較高，被很多人認為是一門需要“天賦”的學科，學生由此產生畏難情緒，排斥數學學習。數學中的公式、概念等都是前人通過實驗、研究得來的，不是憑空想象出來的。因此，小學數學教學既要展現數學魅力，激起學生學習數學的興趣，防止其產生刻板印象，又要將數學實驗融入課堂，讓實驗精神得以在學生身上傳揚，為其追求真理指明道路。文章通過分析數學實驗對數學學習的價值，著重探究其在小學數學教學中的運用策略，以期助力學生收獲數學知識，提升數學能力。

【關鍵詞】小學數學;實驗;運用策略;真理

新課改的實施，為各教學領域帶來了新的發展思路。小學教學也愈發重視學生的發展需求，要求通過凸顯學生的主體地位，促進學生自主學習和獨立思考能力的有效發展。小學數學是小學生人生理性思維發展的起點，教師應該以數學的魅力點撥、啟發學生的學習思維，為學生的數學學習添足“燃料”，避免學生因動力不足而產生放棄數學學習的念頭。與此同時，在數學教學活動中，教師應該扮演好數學思維啟蒙者的角色，帶領學生發現問題、思考問題、解決問題，幫助學生培養良好的學習習慣。教師在教學活動中適時融入數學實驗，不僅能提高教學的創新性，還能激發學生研究數學問題的興趣，滿足學生的好奇心與求知欲，促成其對數學學習的嚴謹態度，使其形成以實驗探究真理的學習意識。

一、挖掘教學實驗內容，實現多樣化教學

小學數學的知識較為基礎，教材中很多內容都較為貼合實際生活，但并不是所有內容都有實驗的必要性和可操作性。因此，教師應該積極響應新課標的要求，立足生活，從學生實際出發，將數學教材中適合學生觀察、探究、交流的數學知識，設計成簡單易行的數學實驗，讓學生在數學實驗中接觸多樣化的知識，而不是死記公式與概念。觀察實驗的過程能夠讓學生獲得學習樂趣，成功的結果可為學生帶來成就感，提高學生的課堂參與度。小學數學教材的單元板塊設計具有多樣性，這為教師選擇實驗內容提供了便利。

例如，小學五年級教材設置了“練一練”“試一試”等輔助教學的板塊，體現教材知識的層次性，從而展現教學實驗的可操作性。對此，教師應當對教材內容進行深度挖掘，提升對教材的利用率，幫助學生打好學習數學的基礎。比如，在《分數的意義與性質》的教學過程中，教師在學生完成基礎教學部分的圖形填圖之后，為學生講述單位“1”的概念時，可以讓學生通過聯想生活實際來理解概念。教師可鼓勵學生展示身邊可以視為單位“1”的物品，鞏固所學概念知識，并進行相應點評。接下來教師可“趁熱打鐵”，要求學生結合“練一練”中的第一題，并借此追問：“在這幾個圖形中，分別把什么看作‘1’？分別將這些單位‘1’分成了幾份？用分數該怎么表示？”在學生探究問題的過程中，教師如果看到部分學生有難以理解的情況，可以讓學生借助身邊的物品進行操作實驗，幫助其以更加直觀的形式去理解分數的意義。因此，在這一單元的教學中，教師要想減少數學概念的抽象性，就需要引導學生做實驗。教師要立足于生活實際，將生活中的具象思維運用于數學問題的具體研究中，使學生能夠在具有層次性的問題思考中逐漸加深對抽象概念的理解。

除卻數學中各種數的概念、運算法則等可以采用直觀的實驗來加深學生對知識的印象，數學中的圖形認識和長度、面積、體積等公式推導過程，也適合進行實驗觀察。教師只要能夠發現和挖掘教學內容的可實踐性、可操作性，便能設計相關實驗，從而實現多樣化教學。

二、巧選教學實驗工具，增強實驗內容的可操作性

小學階段的數學實驗并不復雜，操作難度也不大，教師要重點關注小學生的實驗操作能力，積極抓住他們的學習心理以及能力方面的特點，“對癥下藥”，為學生“量身定做”相關的數學實驗，以此提升學生的學習效率，提升實驗的效果。為增強教學實驗內容的可操作性，提高教學效果，教師應意識到選取工具是實驗能夠順利進行的必不可少的準備工作。在準備工具的過程中，教師要明確一點，數學實驗不像物理實驗、化學實驗等需要做各種準備以及考慮各方面的因素，數學實驗的工具較為簡單易尋，小到學生身邊的一張紙，大到教室整體，都可以成為數學實驗的工具。因此，教師可遵循“就近原則”，選取學生身邊符合實驗要求的物品加以嘗試。這樣的“隨性”不是教師不負責任的表現，其恰恰為學生探尋數學知識提供了更為廣闊的思路，能夠極大地提升數學實驗的可操作性。

例如，在《厘米和米》的教學過程中，教師為鞏固學生對長度測量方法的理解，可以要求學生在教室中尋找測量對象。比如可由個人獨立完成的對課桌邊緣長度的測量，可由小組合作完成的對教室門框的測量等。學習形式具有多樣性，教師可以鼓勵學生“就地取材”，開展更具實際意義的教學實驗，使學生得以收獲更加深刻的數學知識，提升學生的動手操作能力。又如，在小學數學行程問題中，教師需要教會學生以畫線段圖的方式輔助理解題目，幫助學生打開根據線段圖解決問題的思路，這也是借助簡單的紙筆就能進行的數學實驗，能將抽象的題目化為直觀的圖像，使學生的解題思路更為順暢，從而加快學生的解題速度，提高其數學學習的效率。數學中的“火車過橋”問題是一種特殊的行程問題，教師可視情況將其作為行程問題的拓展。“火車過橋”的難點在于學生是否能夠理解全程需要加上火車的長度，在這種情況下，教師無論是通過講授、畫圖還是多媒體演示，效果可能都不太好。但如果讓學生借助身邊的文具，自主進行簡單的演示操作，模擬火車過橋的場景，就會更方便學生直接觀察，理解全程長度的組成，達到事半功倍的學習效果。

因此，教師應根據實際情況選取數學實驗的工具，用最簡單的器材提高實驗的可操作性，幫助學生在實驗中獲取數學知識。

三、創設教學實驗情境，激發學生實驗興趣

數學實驗是一種比較符合學生身心發展特點的數學學習手段，是教師推動課堂發展的重要途徑。教師可以通過數學實驗將抽象的數學概念進行轉化，帶領學生通過親身實踐去推導數學公式。在學生進行實驗前，教師應該為學生創設實驗情境，營造實驗氛圍，激發學生對操作實驗的興趣，使其帶著對實驗結果的期待進行實驗，從而提高實驗的利用價值。

例如，在《圓柱和圓錐》這一課的教學過程中，教師首先要明確這一單元的教學以強化學生對幾何圖形的認識、特點認知等方面的教學為主。小學生的空間想象能力還屬于起步階段，因而教師想要幫助學生全面掌握圓柱和圓錐的組成、特征、表面積和體積等知識點，就應當為學生設計相關的實際操作活動，以此增強學生對幾何圖形的觀察意識，使其通過觀察進行空間想象，為其進行更加深入的探究做好鋪墊。比如，教師在導入時，可以通過多媒體設備展示圖片，創設相應的教學情境，引導學生對相關的生活物品進行聯想，幫助學生更為直觀地了解圓柱。教師可以通過問題引導學生思考，進而以小組討論的形式觀察身邊的圓柱型物體，要求學生借鑒正方體的學習過程研究圓柱體的組成。小組交流之后派小組代表上臺進行匯報，教師再做最后的評價。對數學知識進行合作探究是培養學生自主學習的途徑。小組學習的氛圍更能感染學生，形成適合開展實驗的環境氛圍，從而提高學生的自主學習能力。

當學生在學習數學的過程中因思維發展遇到困難時，教師要多組織實驗操作活動，引導學生嘗試沖破限制，從而讓學生在活動的推進中，逐步掌握數學知識。

四、注重教學實驗過程，促成學生實驗自主性

小學數學實驗用具簡易，且可操作性強，其對學生來說，是一個思路清晰、目的性較強的學習過程。學生可以在自身原有知識經驗的基礎上、教師的指導下，通過觀察、發現、分析、設計、實驗、解決等一系列的操作探究，達成對數學知識概念的理解或公式的推導等學習目的。教師在實驗過程中應該扮演好“旁觀者”的角色，除卻給予學生一些專業性的幫助，還應該在旁觀察學生的實驗過程，將學生在實驗中出現的問題作為實驗結束后的總結重點。

例如，在《長方體和正方體》的教學過程中，學生在學習與幾何圖形相關的概念時，常處于被動狀態，為了改善這一問題，教師在幫助學生認識數學概念前，應先引導學生以“分解”的方式對其進行觀察學習。教師在教學如何計算其表面積時，可以結合書本板塊“試一試”的要求，將長方體紙盒剪開，先讓學生了解長方體和正方體的面積組成部分。在講解表面積的計算時，教師可以讓學生結合書本的“做一做”板塊，動手做一個長方體，在制作的過程中，教師可進行巡回指導，觀察學生的制作情況，將制作過程中學生所遇到的問題進行總結，作為最后評價的強調部分。在學生制作長方體之后，教師再提出相關問題：“同學們通過制作長方體，能夠得出長方體表面積的計算方式了嗎？”用問題對實驗結果進行鞏固，從而達到教學目的。

實驗教學是學生進行沉浸式學習的有效途徑。教師為學生積極搭建實驗學習平臺，有助于學生產生學習自覺性，理解實驗過程是需要反復驗證和記錄對比才能下結論的，使學生得以提高思想層面的認知，在數學學習中端正學習態度，保持嚴謹和科學的探究習慣，從而促進學生“實踐出真知”意識的培養。

五、發揮實驗結果評價機制，體現教學實驗價值

小學生的好奇心、探索欲較強，所以對做實驗存在一定的興趣。但由于小學生天性愛玩，有時，他們的實驗興趣并不在于對實驗結果的探尋，而在于實驗用具，這樣的注意力轉移不利于實驗的開展。因此，教師應該建立相應的實驗學習評價機制，對學生的“小動作”進行一定的限制，幫助學生提升自我控制能力。而對于教師的評價，無論是贊揚還是批評，小學生一般都比較重視。正確的評價能夠為學生端正數學學習態度，使之認識數學實驗的意義與價值，從而重視數學實驗學習，為其實驗動手能力、數學學習能力的培養奠定思想基礎。評價的方式也不應局限于教師評價，在小組學習中可進行組員互評，對于個人獨立完成的實驗可進行自我評價，在家中進行的實驗則可由家長進行評價。

例如，在《升和毫升》的教學過程中，教師可以在學生的預習任務中加入“小小實驗”這一環節，目的是幫助學生在家中提前展開“升”和“毫升”這兩個容量單位的摸索認知。家中有很多適合學生觀察的物品，比如各種調料罐、洗滌劑、飲料罐等，它們都標有相應的容量。因此，預習作業的開展也就更為便利。而在這一環節中，教師還可以設計“家長評價”這一附加環節，幫助學生體驗通過實驗獲取數學知識的成就感，提升其學習體驗。此外，這樣的預習實驗也能夠為接下來的課堂實驗活動奠定一定的基礎，讓學生對相關數學知識的學習更具信心和思路。在課堂教學中，教師可提出問題：“同學們，現在老師旁邊有兩個看似差不多大的容器，你們能判斷出哪一個裝的水多嗎？”有了預習環節的鋪墊，學生很快就會想到可驗證的實驗方法，然后教師對學生的實驗過程再加以評價，使學生的學習情緒高漲，如此會大大提升學生的學習效率。

小學生的身心發展特征是迫切需要得到他人的關注，而良好的評價機制是影響學生學習動力的重要因素，可以鞏固學生的學習成果，使學生的學習效果穩步提升。

總而言之，數學實驗在小學數學教學中的運用應從兩個角度考慮。一方面，對學生來說，數學實驗應該是建立在學生生活經驗基礎之上的數學活動，這使學生更容易獲得思維能力、學習態度、情感價值觀等方面的發展。另一方面，從教師角度考慮，教師作為學生學習的領路人，應該明確數學實驗與教學的融合是一種教授式學習與啟發式學習的巧妙結合，從而根據學生的生活實際，改進教學方法，將具象思維與抽象思維融為一體，帶領學生在奇妙的數學世界中，用實驗點亮真理之光。

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作者簡介：彭琪（1988.05—），女，江蘇省溧陽市燕湖小學，一級教師。